单箱多室箱梁横向内力计算方法探析

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单箱三室箱梁横向计算分析

单箱三室箱梁横向计算分析

图 1 箱 梁 横 断面 示 意 图
考 虑到 横 向结 构 及 箱 梁顶 板 钢 筋 的 布置 , 横 向 控制 配筋 设计 的 截 面 为 中室 跨 中 截 面 2 1号 单 元 I
端, 6号 单 元 I 端( 右 侧悬 臂 根 部 ) , 2 6号 单 元 I 端
2 箱 梁 主要计 算 参数
要 。本文通 过 一个 算 列 , 介 绍 一 下单 箱 多室 现 浇 箱 梁 桥横 向计 算 的要 点 , 以期 为 今后 同类 桥 梁 设 计 提 供 借 鉴经验 。
1 工 程概 况
温 度组合 1 : 顶 板 与其 它 部 位温 差 5 ℃ + 箱 体
外 侧升 温 1 0 o C;
2 . 1 恒载
( 左侧 中腹板 支撑 处 ) 和3 6号单 元 I 端( 左 侧悬 臂根
部, 人 行 道侧 ) 。故 此 , 考虑 了如 下车 轮布 置 :
结构 自重 由程 序 自动计 入 。 二期 恒载 :
( 1 ) 当车 轮作 用于 右侧悬 臂上 ( 检 算 6号单 元 I
虑)
2 . 2 活 载 城一 A级 2 . 3 温 度荷 载
不强 , 当桥 宽较 宽 时 , 箱室 间距 较 大 , 箱 梁 横 向效 应
较 大 , 箱梁 顶 底 板 强 度 不 一 定 满 足 规 范 要 求 , 因
此 对 于箱室 间距 较 大 的 箱 梁 , 横 向计 算 显 得 十 分 必
0 . 2 5 +2 ×02 H+ 2 b 式中: a : 一 车轮纵 向着 地尺 寸 , 0 . 2 m; H 一 铺装 层 厚度 , H= 0 . 1 2 m; b 一荷 载通 过铺 装层 分布 于板 顶 的宽 度 外缘 至

单箱多室箱梁横梁受力研究

单箱多室箱梁横梁受力研究
21 年 8 02 月第 8 期
城 市道 桥 与 防 洪
科技研究 3 1 3
单箱 多室箱 梁横 梁受力研究
刘泰 松 , 史松 磊
(. 1 中冶京诚 工程 技 术有 限公 司 , 京 市 10 5 ; . 京市 市政设 计 研究 院有 限责 任公 司 , 北 003 2 南 江苏南 京 2 00 ) 1 0 8 摘 要 : 了研 究单 箱多 室箱 梁横 梁受 力情 况 , 为 需首 先求 得横 梁各 道腹 板恒 载 、 活载 分配 情况 。旨在 研究 箱梁 横梁 各道 腹板
列横 向布载 的形式进行加载 ; 对于恒载而言 , 当只 有 两 道 腹 板 ( 单 箱 单 室 时 ) 腹 板 集 中力 可 以 按 即 , 1 上部结构传来的荷载施加 ;但是 当腹板多于 2 / 2 道 时 ( 单 箱 多 室 ) 每 道 腹 板 能 分 配 到 多 大 的 荷 即 , 载是横梁计算是否精确 的核心问题 。 12 各 腹板 活载 竖 向力 的分 配 . 活 载产 生 的竖 向力 主要 通 过 腹板 传 递 到 支 座 , 然 而 ,横 梁 的简 化 计 算 方 法 首先 必 须 求 得 各 道 腹 板上活载竖 向力的分配情况 。目前 , 常用 的计算方 法是将横梁近似地视作支 承在 弹性 腹板上 的多跨 连续梁( 图 1 , 见 )因此可知 弹性支承 的反力 即为各 道 腹 板 活 载 竖 向力 的分 配值 。 通 过 绘 制 反 力 影 响 线 并 在 反 力 影 响线 上 施 加 活 载 ,便 可 求 得 各 道 腹 板 活 载 竖 向力 的大 小 。
恒 载分 配情 况 , 通过结 合 工程 实例 , 用大 型通 用有 限元软 件 M D S CV L 0 0建立 了 多个 连续 箱 梁的 实体 模 型 , 采 I A I I2 1 计算 出不 同跨 度 、 同跨 数 、 同截 面 的箱 梁横 梁各 道腹板 恒 载分 配力 , 不 不 并将 其 与 目前常 用的计 算方 法所 得 出 的腹板 恒载 分 配力 进行 了对 比。得 出 了箱 梁横 梁各 腹板 恒载 分配 比例 , 单箱 多 室箱梁 横梁 的设 计计 算 提供参 考 。 为 关 键词 : 梁工程 ; 桥 恒载 分配 比例 ; 箱梁 横 梁 ; 限 元方 法 有

箱梁横梁计算方法研究

箱梁横梁计算方法研究

( 上接 第 1 7页 ) 0
5 结 语
本 文 采 用 混 合 有 限 元 方 法 ,较 为 精 确 地 得 到 了九 堡 大 桥 主 桥 钢 与 混 凝 土 组 合 梁 板 件 的应 力 , 分 析 了混 凝 土 板 件 的应 力 分 布 。通 过 理 论 分析 , 得 到 以下 结 论 :1 九堡 大 桥 主 桥 钢 与 混 凝 土 组 合 梁 () 截 面 正 应 力 分 布 复 杂 ,近 拱 脚 截 面 的混 凝 土 桥 面 板 应 力 分 布 不 均 匀 现 象 显 著 ,近 跨 中截 面 混凝 土 桥 面 板 的应 力 分 布 相 对 较 为 均 匀 ,混 凝 土 桥 面板 最 大 应 力 不 均 匀 系 数 随 着 荷 载 水 平 的 增 大 而 减 小 ;2 由于 钢 横梁 对 混 凝 土 桥 面 板 的 支 承 作用 , ()
222 方 法二 : 板 剪 力法 .。 腹
该 方 法 需先 在 腹 板 下 设 置 支 座 ,无 支 座 位 置 加虚 拟 支 座 ,求 出所 有 车 道 荷 载 作 用 下 每 个 支 座
21 年 7 02 月第 7 期
城 市道 桥 与 防 洪
桥梁结构
15 1
的最 大 支 反 力 F, 以该 反 力 F做 为 腹 板 的 均 布荷 载 进 行 加 载 , 载模 型 见 图 3所 示 。 加
e etv wit c tra o c mp st b d e id r. Ju a o f cie dh r e fr o oi i i e r g gres o r l f i n
b dee g er g20 ,23:2 - 3 . i r g n n e n 0 7 1() 5 3 8 i i 3

箱梁横隔梁计算方法研究

箱梁横隔梁计算方法研究
140
中 外 公 路
第 30 卷 第 4 期 2 0 1 0 年 8 月
文章编号 :1671 - 2579 (2010) 04 - 0140 - 05
箱梁横隔梁计算方ห้องสมุดไป่ตู้研究
宫亚峰 , 毕海鹏 , 李祥辉
( 吉林大学 交通学院 , 吉林 长春 130022)
摘 要 : 以 6 跨预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景 ,利用有限元程序建立了该桥梁的 实体模型 ,获得空间分析的横隔梁的应力状态 。在实桥修建过程中将振弦式应变计埋入横隔 梁中 ,获得桥梁结构的实际内力分布特点 ,并与有限元计算结果进行对比分析 。提出一种实 用的利用两次杆系有限元计算分析横隔梁内力的简化方法 ,为预应力混凝土箱形梁桥横隔梁 的设计与计算提供借鉴 。 关键词 : 箱梁 ; 横隔梁 ; 简化计算方法 ; 有限元 ; 振弦式应变计
kN 824 837 849
kN 989 1 004 1 019
(kN ・ m - 1) 147 149 151
c = 6 hf c = 5 hf c = 4 hf
表3 两次杆系有限元试算与实测数据对比 ( c = 6 hf ) 横隔梁 截面位置
1 - 1 截面 2 - 2 截面 3 - 3 截面 1 - 1 截面 2 - 2 截面 3 - 3 截面 1 - 1 截面 2 - 2 截面 3 - 3 截面
掌握 。 1. 1 计算模式 首先建立全桥纵向的杆系有限元模型 , 计算横隔 梁处的内力 。根据计算结果反算横隔梁荷载 。然后取 横隔梁为隔离体 ,单独建立横隔梁的杆系有限元模型 , 计算在简化荷载作用下横隔梁的内部应力 。 1. 2 受力分析 预应力连续箱梁主要通过箱梁腹板及顶 、 底板在 纵向上把恒载传递到横隔梁处 , 再由横隔梁传递至支 座及墩柱结构 。从连续箱梁桥纵向上看 , 由于腹板刚 度最大 ,预应力钢束布置多 ,腹板将作为纵向传力的主 要构件将大部分荷载传递至横隔梁上 ; 同时箱梁的顶 、 底板在整个箱宽上也能够传递适当比例的纵向荷载 。 假定将腹板传递的荷载以集中荷载的形式作用在 横梁相应位置 , 顶 、 底板传递荷载则以均布荷载的形式 作用在横梁全长上 , 两者各占适当比例 , 并假定中腹板 集 中力 F1 为边腹板集中力 F2 的 1 . 2 倍 , 如图 1 所示 。

混凝土箱梁的横向内力分析

混凝土箱梁的横向内力分析

混凝土箱梁的横向内力分析混凝土箱梁是一种常用的桥梁梁型,它具有结构简单、承载能力强、施工方便等优点,广泛应用于公路、铁路等交通工程中。

在设计和施工过程中,对混凝土箱梁的横向内力进行详细分析十分重要,能够确保桥梁的安全可靠性。

本文将对混凝土箱梁的横向内力进行分析,探讨其相关理论和计算方法。

在混凝土箱梁的运行过程中,由于交通载荷、温度变化、施工误差等因素的影响,会产生横向内力。

横向内力主要包括横向弯矩和横向剪力两个方面。

横向弯矩是指在桥梁横向加载的作用下,梁的跨中和桥面板之间产生的弯曲力矩。

横向剪力是指桥面板上的水平剪力,由交通荷载和梁的变形共同产生。

首先,我们来看横向弯矩的分析。

横向弯矩的大小受到桥梁的几何形状、荷载类型和施工误差等多种因素的影响。

当桥梁受到均布荷载作用时,横向弯矩最大为荷载的一半乘以桥梁的跨度。

当桥梁受到集中力作用时,横向弯矩最大为荷载乘以桥梁的跨度。

接下来,我们来看横向剪力的分析。

横向剪力的大小受到桥面板的刚度、交通荷载和梁的变形等因素的影响。

当桥梁受到均布荷载作用时,横向剪力最大为荷载乘以桥梁的跨度的一半。

当桥梁受到集中力作用时,横向剪力最大为荷载。

在实际工程中,我们需要通过计算来确定混凝土箱梁的横向内力。

计算横向内力时,我们可以采用两种方法:静力法和有限元法。

静力法是根据梁的几何形状和刚度,利用力学平衡条件来求解横向内力。

有限元法是通过将混凝土箱梁离散成许多小单元,建立数学模型,再利用计算机进行计算。

无论采用哪种方法,我们都需要进行边界条件的确定和荷载的估算。

边界条件的确定包括支座的约束等。

荷载的估算包括根据规范和设计要求确定桥梁的荷载类型和强度。

通过确定好边界条件和荷载后,我们就可以进行横向内力的计算。

在混凝土箱梁的设计和施工中,横向内力的分析是一个重要环节。

通过对横向内力的详细分析,我们可以为混凝土箱梁的结构设计和施工提供准确可靠的参考,确保桥梁的安全性和可靠性。

同时,我们还可以通过优化结构和施工方法来减小横向内力的影响,提高桥梁的使用寿命和运行效率。

关于现浇箱梁横梁计算方法的探析

关于现浇箱梁横梁计算方法的探析

14交通科技与管理工程技术关于现浇箱梁横梁计算方法的探析胡家伟(山东省公路设计咨询有限公司,济南 250000)摘 要:箱形截面具有良好的截面性能,在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。

横梁作为箱梁的一个重要组成部分,是上部荷载传递到下部结构的关键节点。

横梁就好比人体结构中的关节,肩负着上部结构主体安全的重要使命。

本文主要探析Midas 中横梁的计算流程及主要注意事项。

关键词:Midas;现浇箱梁;横梁中图分类号:U441 文献标识码:A1 总体思路在钢筋混凝土和预应力桥梁混凝土桥中,横梁对于加强结构的横向联系,保证构件的整体性起很大的作用,尤其是在车辆荷载和桥宽不断增大的情况下,横梁的正确受力分析和设计计算已成为整个设计中比较重要的一部分。

横梁计算过程中,除了承受自己本身的荷载以外,最主要还是承受纵向传递的荷载,即纵向主梁所承受的荷载通过腹板、顶底板以剪力的形式传递到横梁,然后通过支座传递到下部结构中。

纵向主梁传递荷载的方式主要有以下三种:等效重量法、等效剪力法、腹板剪力法。

在采用上述三种方法对横梁进行计算前,首先确定主梁在永久作用荷载时产生的此横梁下支座反力G z 和横梁模型的重量G L 。

1.1 等效重量法此方法假定:提高横梁自重提高系数可以等效为箱梁对横梁本身的外荷载。

式中:——计算中的横梁自重提高系数;——横梁模型材料的自重系数;——横梁自重转化系数;。

实际就是横梁计算模型的材料自重×[横梁自重提高系数]的方式。

1.2 等效剪力法此方法假定:箱梁是通过箱梁与横梁模型的全部接触面积上的剪力对横梁进行加载。

确定横梁模型的端部位置截面中每个高度变化位置距离左梁端距离和横梁高度变化点位置的荷载转化值。

式中:——荷载转化值;——剪应力;,为主梁和横梁的全部接触面积;——横梁高度变化点位置的实体高度之和。

1.3 腹板剪力法此方法假定:箱梁是通过箱梁与横梁模型的腹板接触面积上的剪力对横梁进行加载,忽略上下顶板、倒角对横梁的作用。

单箱双室预应力混凝土梁桥横梁计算方法探讨

单箱双室预应力混凝土梁桥横梁计算方法探讨

单 箱 双 室 连 续 梁 桥 的 横 梁 内 力 做 了计 算 分
析 , 三 种 平 面 简 化 分 析 方 法 的 结 果 与 空 3计算方法分析 用 间有 限 元 分 析 的 结 果 进 行 了 比 较 , 同时 考 箱 梁 采用 C5 混凝 土 , 面铺 装 为 1 c 3. 采 用 三种 简 化计 算方 法进 行 横梁 内力 0 桥 0m 2 虑 了曲线桥和直 线桥的不 同受力特点 , 并 沥 青 混 凝 土 。 文 横 梁 内 力 计 算 时 分 别 考 计 算 本 对 三 种 简 化 方 法 作 了 分 析 总 结 , 于 同类 虑 直线 桥 和 曲线桥 ( 对 曲线半 径 R 4 0 两种 = 0 m) 通 过 翻 阅 大 量 资 料 , 梁 工 程 师 常 用 桥 情 况 , 考 虑 主 要 荷 载效 应 , 载 考 虑 箱 梁 的 简 化 计 算 方 法 有 三 种 : 仅 恒 工 程 的 计 算 有 重要 的 实 用价 值 。 方 法 一 : 为 全 部 恒 载 和 活 载 通 过 箱 认 梁 腹 板 以竖 向 集 中 力 的 形 式 传 递 给 横 梁 , 首先计算 出支座反力 , 然后 均 分 到 每 条 腹 厂 1 f ] 厂 i f J 板 , 横 梁 当 作 简 支 梁 或 者 连 续 梁 进 行 计 把 算。 方 法 二 : 为 全 部 恒 载 和 活 载 以 均 布 认 a ) 荷 载 的 形 式 传 递 给 横 梁 , 先 计 算 出支 座 首 皂 0 S 反力 , 然后 将 均 布 荷 载加 载 到 横梁 上 , 横 把 梁 当 作 简 支 梁 或 者 连 续 梁 进 行 计 算 。 布 均 荷 载 的 计 算 采 用 箱 室 部分 长 度 做 为 换 算 长
关键词 : 单箱双 室 箱形梁桥 横梁 简化方法

箱形梁的横向内力计算方法研究

箱形梁的横向内力计算方法研究

箱形梁的横向内力计算方法研究箱形梁的横向内力计算方法研究摘要:箱形梁是一种常用于桥梁和建筑结构中的重要构件,对其横向内力的计算具有重要意义。

本文对箱形梁的横向内力计算方法进行了研究,探讨了不同加载条件下的计算方法,并进行了实例分析,得出了箱形梁横向内力计算的一般规律。

1. 引言箱形梁是一种具有高强度和刚度的结构形式,被广泛应用于大跨度桥梁和建筑结构中。

在使用过程中,为了保证结构的合理性和安全性,需要对箱形梁的横向内力进行准确计算。

横向内力的计算是箱形梁设计中的重要环节,对于结构的稳定性和承载能力有着直接影响。

2. 不同加载条件下的横向内力计算方法2.1 箱形梁在自重作用下的横向内力计算箱形梁在自重作用下的横向内力计算是最基本也是最常用的计算方法。

根据等效弯矩原理,可以将箱形梁的横向内力计算转化为等效弯矩的计算。

由于箱形梁具有双曲边缘和矩形肋板的特点,可以采用叠加原理将箱形梁看作一个简支梁进行计算。

2.2 箱形梁在集中力作用下的横向内力计算箱形梁在集中力作用下的横向内力计算需要考虑集中力对箱形梁的影响。

可以采用力影响系数法进行计算,即先计算出箱形梁在无集中力作用时的横向内力,再将集中力对横向内力的影响进行修正。

2.3 箱形梁在均布力作用下的横向内力计算箱形梁在均布力作用下的横向内力计算需要考虑均布力对箱形梁的影响。

可以采用均布力作用下的等效弯矩法进行计算,即将箱形梁看作一个悬臂梁,计算出等效弯矩,再由等效弯矩计算出横向内力。

3. 实例分析以一座桥梁中的箱形梁为例,进行实例分析。

该箱形梁的尺寸为3000mm×6000mm,材料为Q345B,设计荷载为4kN/m²,长度为10m。

在自重作用下,采用等效弯矩法计算出横向内力为25kN。

在集中力作用下,假设集中力大小为30kN,根据力影响系数法计算出集中力对横向内力的修正系数为0.8,因此修正后的横向内力为20kN。

在均布力作用下,采用等效弯矩法计算出横向内力为30kN。

单箱多室箱梁横向内力计算方法探析

单箱多室箱梁横向内力计算方法探析

单箱多室箱梁横向内力计算方法探析作者:赵原来源:《中国科技纵横》2015年第05期【摘要】单箱多室箱梁的横向内力计算还没有明确的简化计算方法。

本文通过对多室箱梁横向计算时不同支承边界的分析探讨,来确定一个满足计算精度要求的边界条件,从而为建立多室箱梁的分析模型提供一个简化计算方法。

【关键词】单箱多室 ;横向计算 ;弹性支承随着社会经济的发展和桥梁工程技术的进步,宽高比较大的混凝土箱梁在桥梁工程中应用的越来越广泛,箱室数量也越来越多。

在一般的箱梁设计中,箱梁的纵向受力分析设计通过采用平面杆系有限元程序,得到了较好的解决,而箱梁横向受力分析,目前还缺乏行之有效的简化分析方法。

由于横向设计上的不合理,特别是单箱多室箱梁,导致许多的箱梁桥在运营过程中出现了纵向裂缝,损害了桥梁的安全性及耐久性。

目前对于箱梁横向内力的计算方法,主要包括:影响面法,有效宽度法,TY框架分析法,刚性支承L框架法及实体有限元法。

影响面法及有效宽度法忽略了腹板的弹性约束的影响;TY框架分析法是美国《预制节段箱形梁手册》推荐方法,有严格的理论推导,但只适用于单箱单室截面;刚性支承框架法,由于对剪力支承边界模拟上的不合理,导致实际的计算偏差较大,结果往往偏不安全。

实体有限元法能够精确的计算箱梁横向内力,但实际使用时建模工作量大且不易修改,最不利布载及结果提取不方便,因而在常规设计中使用较少。

随着桥梁设计的进步,对于多室箱梁,部分设计者采用了弹性支承框架法来简化分析截面横向内力,取得了较好的效果。

弹性支承能够反映箱梁的纵向支承特性,其结果的精度取决于支承弹簧刚度的取值的合理与否,本文通过对不同刚度支承下的横向模型进行分析对比,探讨单箱多室箱梁横向内力的简易计算方法。

1 工程实例x市地铁6号线部分区段采用高架形式,某处桥梁结构采用7-35m预应力混凝土连续梁,为四线桥,线间距分别为4.3+4.6 +4.3m,采用单箱三室等高度斜腹板箱形截面,梁高为1.8m,结构底宽14.665m,顶宽20.66m,跨中处腹板厚度35cm,底板厚28cm,顶板厚30cm,箱梁跨中处的横断面见图1。

箱梁的横向计算及运用分析

箱梁的横向计算及运用分析

箱梁的横向计算及运用分析在一般的箱梁计算中,箱梁的纵向受力分析可以通过采用平面杆系有限元程序得到较好的解决,其计算结果也一致受到认可,而箱梁横向受力分析受到纵向和横向以及施工过程等的影响,一直未有特别好的行之有效的简化分析方法。

因此,对箱梁端隔墙的横向计算进行探讨具有一定的意义。

由于箱梁横截面相对纵向来说,刚度很小,对预应力的敏感度也很大,但总体来说箱梁的横向计算与一个二端悬臂,中间腹板刚性连接的小跨度刚构有一些相似,预应力的配置原则与箱梁纵向基本一致。

关键词:箱梁,端隔墙,横向计算在一般的箱梁计算中,箱梁的纵向受力分析可以通过采用平面杆系有限元程序得到较好的解决,其计算结果也一致受到认可,而箱梁横向受力分析受到纵向和横向以及施工过程等的影响,一直未有特别好的行之有效的简化分析方法。

在工程实例中,很多由于横向设计上的不合理,导致箱梁出现裂缝,影响桥梁的安全性和使用性。

因此,对箱梁端隔墙的横向计算进行探讨具有一定的意义。

1.箱梁截面的特点一般混凝土箱梁截面无非由翼缘板、桥面板、腹板、底板几部分组成。

箱梁顶、底板除了承受法向荷载外,还承受拉、压荷载,是一个多向的受力体系。

顶板的法向荷载有自重、桥面活载和施工荷载,底板的法向荷载有自重和施工荷载。

轴向荷载有桥跨方向上恒、活载转换过来的轴向力,以及纵向和横向预应力荷载。

因此顶、底板除按板的构造要求决定厚度之外,还要考虑桥跨纵向方向上总弯矩等因素,过厚的顶、底板也会给结构体系自身带来一些不必要的负担。

腹板数量的增加可在很大程度上减少桥面板的最大正负弯矩,同时,在构造上,顶、底板预应力钢束也比较容易平弯到腹板上锚固,给预应力索的布置带来一定方便。

2箱梁截面的受力分析由于箱梁横截面相对纵向来说,刚度很小,对预应力的敏感度也很大,但总体来说箱梁的横向计算与一个二端悬臂,中间腹板刚性连接的小跨度刚构有一些相似,预应力的配置原则与箱梁纵向基本一致。

箱梁横向计算除了考虑恒、活载轴重直接作用在顶板上的力外,还要考虑纵向主梁相邻单元对截面的约束作用。

长挑臂单箱多室宽体箱梁横向受力性能分析

长挑臂单箱多室宽体箱梁横向受力性能分析
5 O 桥梁结构
城 市道 桥 与 防 洪
2 0 1 3 年3 月第 3 期
长挑臂单箱 多室宽体箱 梁横 向受力性能分析
王 浩 ( 上海市 政工程 设计研 究 总院( 集团 ) 有限公 司。 上海 2 0 0 0 9 2 ) 摘 要 : 随着城 市发展对通行 能力要求 的提高 , 高架桥梁 中越来越多地 采用宽体箱梁 结构形式 。由于城市景 观要求 , 以及桥下 地 面道路 限制 , 下 部结构 常采 用单柱 或小 间距 双柱 , 使得 长挑 臂单箱 多室箱 梁部分 箱室 处于悬臂 状态 , 箱梁 横 向受 力空 间效应 明 显 。该文 以德胜快 速路标 准段 连续箱 梁为研究 对象 , 利用有 限元 结构程 序 A N S Y S进行 空间分 析 , 计算 箱梁结 构在 自重 、 二期恒 载, 以及汽 车活载作用下横 向变形和 内力 的分布规律 , 并 将空间分 析结 果与 目前简 化分析方 法进行对 比分析 , 验 证简化 计算方 法
1 . … .
图1 2 5 m 桥宽标准横 断面图( 单位 : m m)
下部结构形式 : 单幅桥 ( 标准桥宽 2 5 m) 连 续 大 箱 梁采 用 H型 的立 柱 ,两 根 立 柱 在顶 部 适 当加 宽。 桩基根据地 质和受力情况选用 直径 1 . 0 m、 1 . 2 m、 1 . 5 m钻 孔灌 注 桩 。
能好 , 主梁变形 曲线平 缓 , 有利于高速行 车 , 在高 等 级公 路 和城 市 立 交 、高架 快 速 道 上 得 到 广 泛 应 用 。随着 城 市 的发 展 , 对桥 梁 通行 能力 的要 求不 断 提 高 ,高架 桥 梁 中越来 越 多地 采 用 宽 体 箱 梁 结 构 形式 。由于城市景观要求 ,以及桥下地 面道路 限 制, 下部结构常采用单柱或小 间距双柱 , 使得长挑 臂 单 箱 多 室箱 梁 部 分 箱 室 处 于悬 臂 状 态 ,箱 梁 横 向受 力 空 间 效 应 明显 ,而 且 桥 梁 宽跨 比 ( B / L) 较 大, 宽 高 比较 大 ( 常达 1 0~1 3 ) , 横 向为 剪 力 柔 性 , 箱 梁 的空 间 效应 更 加 显 著 ,不 宜 忽 略 主梁 横 向协 同工作 效 应 , 而 按平 面 杆 系理论 进 行设 计 计 算 。因 此 ,研 究 此 类桥 梁 的空 间 受 力 特性 和 横 向分 布作 用, 具 有 很好 的理论 和 工程 实 用 价值 。 杭 州 德 胜 快 速 路 主 线 高 架 采 用 连 续 箱 梁 结 构, 为典型的长挑臂宽体剪力柔性箱梁桥 。本文以 德 胜 快 速 路 标 准段 连 续 箱 梁 为 研究 对 象 ,利 用 有 限元结构分析程序 A N S Y S 对此结构进行空 间整体 分析, 计 算 箱 梁 结 构 在 自重 、 二期 恒载 , 以及 汽 车 活载 作 用 下 横 向变形 和 内力 的分 布 规 律 ,并 将 空 间 分 析 结 果 与 目前 简 化 分 析 方 法 进 行 对 比分 析 ,

单箱双室预应力混凝土梁桥横梁计算方法探讨

单箱双室预应力混凝土梁桥横梁计算方法探讨

单箱双室预应力混凝土梁桥横梁计算方法探讨摘要:本文以一座三跨(50+80+50)m预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,采用空间有限元进行建模分析,得到单箱双室连续箱梁的横梁受力特点,并采用工程中常用的三种简化计算方法进行比较,得到比较合理的简化计算方法。

关键词:单箱双室箱形梁桥横梁简化方法1 前言预应力混凝土连续箱梁在实际工程中应用广泛,但由于连续箱梁的横梁受力情况比较复杂,空间作用效应明显,要想精确计算横梁的内力必须采用空间受力分析。

在实际工程项目中,采用空间分析建模复杂,不便于修改,不方便设计人员采用,所以如何采用简化方法进行计算非常必要。

箱形梁桥的截面形式有单箱单室、单箱多室、斜腹板等,要找到一种统一的简化方法非重困难,而且需以大量的计算分析为基础。

本文根据实际工程项目,对直腹板单箱双室连续梁桥的横梁内力做了计算分析,用三种平面简化分析方法的结果与空间有限元分析的结果进行了比较,同时考虑了曲线桥和直线桥的不同受力特点,并对三种简化方法作了分析总结,对于同类工程的计算有重要的实用价值。

2 工程实例本文以一座三跨预应力砼连续箱梁桥为例,跨径布置为(50+80+50)m,该桥平面上位于半径R=400m的圆曲线上,支点梁高4.5m,跨中及端支点梁高2.5m,梁高变化曲线为1.8次抛物线。

箱梁截面采用单箱双室,箱梁顶宽18.5m,底宽12.5m,悬臂板长3.0m。

主梁顶板厚度为25cm,腹板厚度为50cm~70cm,底板厚度为30cm~60cm,端横梁宽1.5m,中横梁宽3.0m。

主墩采用双圆形柱式墩,主墩柱径2.2m,桩径2.5m;边墩盖梁式柱式墩,柱径1.8m,桩径2.0m。

箱梁一般构造图如下所示:(如图1)3 计算方法分析箱梁采用C50混凝土,桥面铺装为10cm沥青混凝土。

本文横梁内力计算时分别考虑直线桥和曲线桥(曲线半径R=400m)两种情况,仅考虑主要荷载效应,恒载考虑箱梁自重及桥面铺装,活载采用城-A级荷载,同时考虑对称布载、外侧偏载、内侧偏载三种情况。

单箱三室箱梁横向计算分析

单箱三室箱梁横向计算分析

单箱三室箱梁横向计算分析横向计算分析是在设计和计算箱梁的过程中非常重要的一步。

在进行横向计算分析时,我们需要考虑结构的荷载和受力情况,以确定箱梁的横向强度和稳定性。

下面将详细介绍单箱三室箱梁的横向计算分析。

首先,我们需要了解单箱三室箱梁的结构形式。

单箱三室箱梁是由一个箱体和三个室内空间组成的箱型结构。

箱体用于承受荷载并传递到支座,同时通过室内空间分割,实现横向的稳定性和强度。

在进行横向计算分析时,我们需要考虑以下几个因素:1.荷载分布:首先,我们需要确定施加在箱梁上的荷载分布。

根据设计要求,箱梁可以承受的荷载来计算荷载的大小和方向。

常见的荷载包括自重、活载和风载等。

2.横向受力:在确定荷载分布后,我们可以根据力的平衡原理计算箱梁在横向方向上的受力情况。

这包括剪力和弯矩等受力情况。

3.抗弯能力:箱梁的抗弯能力是通过计算箱梁的截面形状和材料强度来确定的。

通过对梁的截面形状进行分析,我们可以确定横向弯曲时的最大弯曲应力。

然后,通过与箱梁材料的强度进行比较,可以确定箱梁的横向抗弯能力。

4.稳定性分析:箱梁在横向方向上的稳定性是指箱梁是否能够承受荷载而不发生失稳现象。

一般来说,箱梁的稳定性可以通过计算箱体的承载能力和支座对箱梁的约束来确定。

在进行横向计算分析时,我们需要借助一些工程软件和公式来进行计算。

一般来说,我们可以使用有限元分析等方法来估计箱梁的受力情况和稳定性,并通过对应的公式来计算箱梁的横向强度和稳定性。

在完成横向计算分析后,我们可以根据计算结果对箱梁的设计进行优化和调整。

如果计算结果不满足设计要求,可以通过调整箱体的尺寸、材料等参数来提高箱梁的横向强度和稳定性。

总之,横向计算分析是设计和计算单箱三室箱梁过程中不可或缺的一步。

通过考虑荷载分布、横向受力、抗弯能力和稳定性等因素,我们可以确定箱梁的横向强度和稳定性,并优化设计以满足设计要求。

基于梁格法的箱梁横向内力计算方法

基于梁格法的箱梁横向内力计算方法

基于梁格法的箱梁横向内力计算方法摘要:本文从梁格法的角度出发,以纵向梁格构件为对象,求算梁格各纵向构件的竖向刚度和水平刚度,然后以此弹性支承刚度来进行箱梁横向内力计算分析,并将其计算结果与采用单梁法计算的弹性支撑刚度下的箱梁横向内力值进行比较,为弹性支承框架法计算箱梁横向内力理论的研究提供一种新的思路。

关键词:箱梁梁格法弹性支撑刚度弹性支承框架法横向内力1、引言:箱形截面具有良好的结构性能,因而在现代各种桥梁中得到广泛的应用。

作为整体结构, 它是空间受力体系,但在一般的设计计算中, 箱梁的纵向受力是按照沿桥纵向静定或超静定的结构模型来分析的,而箱梁横向受力分析目前还缺乏经济有效的简化分析方法。

由于横向设计上的不合理, 导致很多箱梁桥在正常使用过程中出现了纵向裂缝, 影响了桥梁的安全性及耐久性。

目前针对箱梁的横向内力计算,主要方法有:有效宽度法、刚性支承框架法、弹性支承框架法及有限单元法。

但是它们各有不足之处:有效宽度法忽略了腹板的弹性约束的影响;刚性支承框架法, 由于将支承条件模拟为刚性支座,与实际不符,导致计算结果偏差较大;有限单元法虽能够精确的计算箱梁横向内力, 但建模工作量大, 移动荷载最不利布载及设计验算不方便, 因而在实际设计过程中采用较少。

相比之下,箱梁横向内力计算最有效的方法是弹性支承框架法。

弹性支承能够反映箱梁的纵向支承特性, 合理取值支承弹簧的刚度,其计算结果能够满足工程设计精度的要求。

在文献[1]中, 对于矩形截面箱梁, 采用了弹性支承框架法来分析截面横向内力, 取得了较好的效果。

本文从梁格法的角度出发,以纵向梁格构件为对象,求算梁格各纵向组成部分的竖向刚度kzi和水平刚度kxi,然后以此弹性支承刚度来进行箱梁横向计算分析,为弹性支承框架法的研究提供一种新的思路。

分析对象为三跨普通钢筋混凝土单箱三室等截面连续梁桥,跨径布置为:20+30+20m。

箱梁的横断面图尺寸如图1所示,顶板、底板厚度分别取22cm、25cm,中横梁和端横梁分别为2m和1m。

箱梁横向框架内力的程序计算分析

箱梁横向框架内力的程序计算分析

箱梁横向框架内力的程序计算分析张昊宇1(1.湖南科技大学土木工程学院,湘潭, 411201)摘要:本文运用平面框架分析的基本方法,对箱形截面梁的横向框架内力进行分析。

为了解桥梁沿长度方向上各个截面的横向内力,在梁长度方向截取单位长度的框架,然后用能量原理推导出横向框架单元刚度矩阵及相应等效节点力,并用FORTRAN语言编制相关程序,最后得出在各级荷载组合下箱梁桥横向内力的变化规律。

本文方法对横向内力的计算比较简便,对找出横向内力最不利作用位置以及横向预应力配筋有参考意义。

关键词:平面框架分析横向框架能量原理FORTRAN 横向内力Program analysis of Transversal Frame Internal Force in Box GirderZhang Haoyu, Su Xianfeng, Xu Hongliang(1.School of Civil Engineering, Hunan University of Science﹠Technology, Xiangtan 411201, China) Abstract: In this paper, the basic method of plane frame analysis has been used to analyze the internal force of transversal frame in box girder. In order to know the transversal internal force of each section which along the extent orientation of bridge, first, to intercept the unit length of framework along the extent orientation of bridge; and then derives out element stiffness matrix of transversal frame and corresponding equivalent nodal force according to the energy principle; with the FORTRAN language preparation procedures, finally, we can obtain the changing pattern of transversal internal force of box girder under the combination of various loads. Method in this paper is easy to calculate the transveral internal force, this paper also has reference value to find the most unfavourable position of transversal internal force and prestressing reinforcement arrangement of transversal.Key Words: analysis of plane frame; transverse frame; energy principle; FORTRAN; transversal internal force引言作用在箱梁桥上的荷载主要是恒载和活载。

单箱多室波纹钢腹板箱梁横向分布系数计算

单箱多室波纹钢腹板箱梁横向分布系数计算

单箱多室波纹钢腹板箱梁横向分布系数计算胡成;赵砥;崔学峰【摘要】自波纹钢腹板箱梁桥出现以后,由于其独有的轻质高强的优点已被广泛运用到工程实践中,然而对该单箱多室宽桥面桥的荷载横向分布系数计算并没有一个明确的概念公式.在对传统刚接梁法的研究修正基础上,推导给出了实用于单箱三室的波纹钢腹板箱梁桥的横向分布系数算法,并通过建立ansys有限元模型进行分析和数值计算得到了验证,同时考虑了横隔梁设置对此类桥型的横向分布系数的影响,并分析得出了沿桥跨方向横向分布系数的变化规律.从而给出了具体的算法,支座处采用杠杆原理法计算结果,L/32到31L/32采用修正的刚接梁法计算结果,支座到到L/32跨则采用线性过渡,为近似工程设计提供了理论依据。

【期刊名称】《安徽建筑大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2018(26()04)【总页数】5页(P12-16)【关键词】波纹钢腹板;横向分布系数;刚接梁法;ansys【作者】胡成;赵砥;崔学峰【作者单位】合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥230009;【正文语种】中文【中图分类】TU441.20 引言波纹钢腹板箱梁桥是一种新型组合桥梁,其结构受力合理,施工工期短,经济美观,越来越受到青睐[1]。

由于波纹钢腹板为波浪型结构,纵桥向刚度很低,弯矩几乎全由箱梁的顶、底板负担,钢腹板主要承担了大部分的剪力,这就使得波纹钢腹板箱梁桥横向分布系数的计算和普通预应力混凝土箱梁桥有很大差别。

特别是关于单箱多室宽箱梁的横向变形的理论研究尚不成熟,因此深入研究至关重要。

本文给出了一种修正的刚接梁法,目的是对单箱多室波纹钢腹板箱梁桥的荷载横向分布系数进行更系统的计算,并借助安徽某南淝河大桥实际工程进行有限元分析,以证明该方法的准确性。

1 工程背景安徽某南淝河大桥上部结构为波纹钢腹板箱梁结构,下部结构为矩形箱型墩和钻孔灌注桩群桩基础。

基于梁—板单元的单箱多室连续宽箱梁荷载横向分布计算研究

基于梁—板单元的单箱多室连续宽箱梁荷载横向分布计算研究

基于梁—板单元的单箱多室连续宽箱梁荷载横向分布计算研究湾区(广东)建筑装配科技有限公司广东东莞 523000摘要:荷载横向分布计算是桥梁设计和结构分析中的重要组成部分,探讨单箱多室连续宽箱梁的荷载横向分布问题,提出该类桥梁适用性强、方便可行且满足精度要求的计算方法,对于单箱多室连续箱梁的受力行为和设计计算有着重要意义。

本文通过建立梁—板单元有限元模型,对单箱多室连续箱梁进行荷载横向分布计算,探讨此类桥梁结构的荷载横向分布规律。

关键词:单箱多室连续宽箱梁;梁—板单元;空间有限元;荷载横向分布1 引言横向分布计算问题在桥梁结构计算中占有重要地位,计算是否准确,不仅关系到结构是否安全可靠,还会影响设计中的经济是否合理[1]。

为了将这种误差控制在一定的范围内,保证计算的精度能够满足设计和施工的要求,我们根据桥梁宽度大小、横向连接构造以及需要计算的截面位置等情况,建立了不同的计算模型。

正由于各种模型是基于不同的桥型和截面位置,所以不同的桥梁与之适用的计算模型也大不相同。

因此,我们有必要探讨荷载横向分布计算方法的适用性、精确性[2-3]。

当今,随着计算技术的日新月异,有限元模拟软件百花齐放,百家争鸣。

从目前来看,空间有限元仿真分析优势较大,比起传统解决荷载横向分布的问题,节约了人力和物力,更加简单方便[4]。

现有桥梁文献资料中,对基于梁—板单元有限元法计算单箱多室连续宽箱梁荷载横向分布的有关研究很少,因此探讨此类桥梁的荷载横向分布计算方法研究有重要意义。

2 梁—板单元空间有限元法模型的建立建立单箱多室连续宽箱梁桥的梁—板单元模型,运用空间有限元数值模拟,把箱梁的顶、底板模拟成板单元,腹板用梁单元建立模型,能较为真实地模拟桥梁的工作状态。

直接对结构进行空间分析,获得较为符合实际的箱梁受力空间效应,精确计算弯曲、扭转和畸变引起的应力,以达到真实模拟的效果。

梁—板单元之间采用刚臂连接,具体在Civil表现为用主从节点刚性连接。

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( 竖向支座 弹性刚度分别为 : 0 . 5 + 0 . 5 + 0 . 5 + 0 . 5 ) 边界6 : 腹板下节点均采用节点 弹性 支承
( 竖 向支座 弹性刚度分别为 : 0 . 7 5 + 0 . 7 5 + 0 . 7 5 + 0 . 7 5 ) 边界7 : 腹板下节点均采用节点 弹性 支承 ( 竖 向支座 弹性 刚度分别为 : 2 + 2 + 2 + 2 ) ( 整体 刚度按简支梁跨 中截 面处 简化计 算


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测量前对测量仪器进行检 定 , 并测定其系统误差改正系数 , 保证 测 量仪器精度稳定可靠 。 三是测量观测点位置和观测时间都要按照规 范合理的选择 , 确保 测量精度 。 2 . 2做好 工程 施 工 阶段 中的. x -  ̄m t 量及 质 量控 制 任何一项建设工程施工过程中都离不开工程测量 , 做好该阶段 工程 测量是工程得 以实施 的有力保 障。 在工程开工前 , 首先要认真

安全 的, 有利于提高结 构的安全 系数 。 为进一步对多室箱 梁的边界支承条件 问题的研究 , 可以沿着 以 下几 个 方 向展 开 : ( 1 ) 研 究 不 同 支 承 刚度 对 横 向 内 力 计 算 的 影 响 , 进行敏感性分 析 , 以降低对 弹簧刚度计算的精度要求 , 简化分析计算方法。 4 卿 7 = 4 6 × l 0 - x 5 7 T3 5 =2 3  ̄ 1 0  ̄ / O, V m . ) ( 2 ) 研究不同截 面参数对弹簧 刚度识别结果的影响, 得到等效弹 以上 刚度 均 为 假 定 单 位 刚度 K i = Kz / 4 =5 . 7 5 x l 0 4 k N / m。 簧支承刚度 的经验或者理论计算公式 , 推动弹性支承框架法在工程 不 同边界条件 下内力 比较表1 : 计 算 中 的应 用 。 不 同边界条件 下内力 比较表2 : ( 3 ) 1 1 1 究多室箱梁多个腹板的弹性支承 刚度的合理分配问题 , 得 表1 的结果为整体支 承刚度 一定条件下( 内外腹板支承 刚度分 到经验或者理论计算方法 , 使结构计算更加合理安全 。 配 比例变化) 与固定支承条件 下的内力 比较 。 从结果可知 , 边 孔顶板 ( 4 ) 进一步研究弹性支承位置的合理设置 , 更加真实的模拟结构 内力结果差异性 较大 , 而中孔顶板 内力结果差异性较小 。 的 实 际边 界 情 况 。 表2 的结果为 弹性 支承条件 下各 个腹板支承刚度大小一致 , 而 总体支承 刚度变化条 件下的 内力 比较 。 从 结果 可知 , 边 孔顶板边角 参 考 文 献 点 内力结果 几乎 无变 化 , 中孔结构顶板 内力结果差异性 较小 , 边 孔 [ 1 ] 《 = 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝 土结构 设计规 范> X T B 1 0 0 0 顶板跨 中及 内侧 角点 内力差异性 较大 。 具体来说则是顶板结构的内 2 . 3 -2 0 0 5 ) . 力均随着整体支 承刚度的减小而增加( 边孔边角点除外) 。 [ 2 ] 郭金琼, 房贞政, 郑振. 箱形梁设计理论[ H ] . 人民交通 出版社, 2 0 0 8 . 1 0 .
Ch i n aSc i e n ce
… … …
I o g y Ove r v i e w
… . . .

工程 设 计 施 工 与 管 理
本 文 主 要 通 过 在 恒 载 及 列 车 荷 载 下 不 同支 承情 况 下箱 梁 顶 板 通 过笔者 的进一步分析 比较, 随着整体 刚度增大到一定限值( 3 内力 比较分析 , 探 索选取适宜的结构边界模拟条件 , 来简化结构 内 倍的假定单位刚度) , 边 孔边角点 的内力结果则开 始增加力分析精度 。 本次分别采用 以下边界条件结算结构 内力 : 边界1 : 腹板下节点均采用一般支承( 竖 向支座 固定) 边 界2 : 腹板 下节 点均采用节点弹性支承 ( 竖向支座 弹性刚度分别为 : 1 +1 + 1 +1 ) 边 界3 : 腹板 下节 点均采用节点弹性支承 ( 竖 向 支 座 弹 性 刚度 分 别 为 : 1 . 1 + 0 . 9 + 0 . 9 +1 . 1 ) 边 界4 : 腹板 下节 点均采用节点弹性支承 ( 竖向支座弹性刚度分别为 : 0 . 9 +1 . 1 +1 . 1 + 0 . 9 ) 边界5 : 腹板 下节点均 采用节 点弹性 支承
正错误。 四是合理安排施工工序 , 为测量放线提供较好的施工环境 , 从而保证 测量 放线成果 。 2 . 3做 好 工程 运 营阶段 的工程 测 量及 质 量控 制 建设 工程运营期的工程测量 内容主要为沉降监测 。 建设工程进
熟悉 图纸 内容并对施工控制网进行复核 , 确保控制 网精 度达 到放样 要 求, 然后通过测量把施工 图纸上 的建( 构) 筑物在实地进行放样定 位 以及 测定控制高程 , 为 下一步 的施工提供 基准。 再次要做好施工 过程的平面放线 、 垂直度控制 、 高程控制 , 通过 了测量放 线不但能够 为下一道工序提供 依据 , 并且能及时发现上一道工序所遗 留下来 的 3结语 问题 , 能够及时处理 已经发生 的质量 问题 , 避免 问题 的累积。 其次合 总上所述 , 工程测量贯穿于整个项 目的始终, 对工程 的规划 、 设 理确定变形监测的周期, 变形监测的周期应 以能系统反 映所测 的变 计、 顺利施工 和竣工 、 投入使用意义重大 。 质量 是企 业的生命 , 质量 形变化过程且不遗漏变化时刻为原则 , 根据单位时间内变形量的大
刚度的继续增加 , 内力结果则 向一 般支承条件 下内力结果靠 近 , 直 至一致 。
4结语
本文通过对 多室箱梁横 向内力计算 时不 同支承条件下 的结果 分析 , 得 出 以下 结 论 : ( 1 ) 对多室箱梁横 向计算来说 , 不 同支承条件下 , 箱梁部分节点 的内力计算结果差异性 较大 , 说明选择合理的结构 的边界支承条件 对结 构计 算至关重要 。 ( 2 ) 相对来说 , 以弹性支承框架法来计算多室箱梁的内力 , 与实 际结 构的边界 条件 较为接近, 具有 较高 的精度 。 ( 3 ) 在弹性支承条件下 , 适 当地降低支承的刚度 , 计算结果 是偏
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